Produção de bioetanol a partir de pedúnculo de caju (Anacardium occidentale L.) por fermentação submersa / Produção de bioetanol a partir de pedúnculo de caju (Anacardium occidentale L.) por fermentação submersa / Bioethanol production from cashew apple (Anacardium occidentale L.) by submerged fermentation / Bioethanol production from cashew apple (Anacardium occidentale L.) by submerged fermentation

Maria Valderez Ponte Rocha

Recentemente, a demanda mundial por etanol combustível tem se expandido de forma muito rápida, sendo quase todo etanol combustível é produzido por fermentação de sacarose no Brasil ou glicose de milho nos Estados Unidos, porém, estas matérias-primas não serão suficientes para satisfazer a demanda internacional. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de bioetanol a partir do pedúnculo de caju. Para tal fim, inicialmente, estudou-se a produção de etanol utilizando o suco de caju como fonte de carbono, avaliando a influência da concentração inicial de substrato por Saccharomyces cerevisiae. Nessa etapa, os melhores resultados foram utilizando uma concentração inicial de açúcar de 87,71 g.L-1 obtendo a concentração máxima de etanol de 42,8 3 g.L-1 com uma produtividade de 9,71 g.L-1.h-1 e rendimento de etanol de 0,49 g etanol/g glicose + frutose. Posteriormente, estudou-se a produção de etanol utilizando como material lignocelulósico o bagaço de caju (CAB) que continha 20,9% celulose, 16,3% hemicelulose e 33,6% lignina + cinzas. Inicialmente estudou-se o pré-tratamento do CAB com ácido sulfúrico diluído avaliando-se diferentes parâmetros, obtendo as maiores concentrações dos açúcares glicose (22,8 1,5 g.L-1) e xilarabin (arabinose + xilose plus, 29,2 2,4 g.L-1), na fração líquida (CAB-H), no pré-tratamento conduzido em autoclave a 121C por 15 min usando H2SO4 0,6 mol.L-1 e 30% m/v de CAB, com rendimentos de glicose, xilarabin e açúcares totais de 75,99 5,0, 97,17 8,1 e 173,16 13,0 mg.(g de bagaço)-1, respectivamente. A conversão obtida nesse pré-tratamento com base na percentagem de celulose e hemicelulose do CAB foi 322,1 20,1 mg glicose.(g celulose)-1 e 514,1 43,1 mg xilarabin.(g hemicelulose)-1. Na fermentação do hidrolisado CAB-H por S. cerevisiae obteve-se 10 g.L-1 de etanol após 4 horas de cultivo, com rendimento de 0,48 g.(g glicose)-1 e produtividade de 2,62 g.L-1h-1. Após, estudou-se a hidrólise enzimática do CAB após pré-tratamento com H2SO4 diluído (CAB-H) e alcalino (CAB-OH) e a fermentação dos hidrolisados por S. cerevisiae para produzir etanol. Uma conversão de glicose de 82 2 mg.(gCAB-H)-1 e 730 20 mg.(gCAB-OH)-1 foi obtida utilizando 2% (m/v) de sólidos e carga enzimática de 30 FPU.(g bagaço)-1 a 45C. Na fermentação conduzida com o hidrolisado obtido da hidrólise enzimática do CAB-OH, obteve-se uma concentração de etanol, produtividade e rendimento de 20,0 0,2 g.L-1, 3,33 g.L-1.h-1 e 0,38 g.(g de glicose)-1, respectivamente. Para o hidrolisado da hidrólise do CAB-H, a concentração de etanol foi 8,2 0,1 g.L-1 com 2,7 g.L-1.h-1 de produtividade e rendimento de 0,47 g.(g glicose)-1 em 3 h de ensaio. O potencial do bagaço de caju como fonte de açúcares para a produção de etanol por Kluyveromyces marxianus CE025 também foi avaliado e verificou-se a influência da temperatura nos parâmetros cinéticos, sendo os ensaios conduzidos em batelada a pH 4,5, utilizado o hidrolisado (CAB-H) como fonte de carbono. Os melhores resultados para a produção de etanol foram a 30C, coincidindo com a temperatura ótima de crescimento, resultando em 12,36 0,06 g.L-1 de etanol, com uma taxa volumétrica de produção de 0,26 0,01 g.L-1.h-1 e rendimento de 0,42 0,01 g.(g de glicose)- 1. Os resultados apresentados demonstram o potencial do pedúnculo de caju (suco e bagaço) como nova fonte de carbono para produzir etanol por S. cerevisiae e K. marxianus CE025

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